[发明专利]一种SUZ-4分子筛的制备方法

说明书

本发明公开一种SUZ‑4型分子筛的制备方法，包括如下内容：将铝源、硅源、碱源、去离子水和HZSM‑5型分子筛混合，经晶化、过滤、干燥制得SUZ‑4型分子筛。所述方法无需采用模板剂、制备成本低，适于工业应用。

技术领域

本发明属于分子筛合成领域，具体地说是涉及一种SUZ-4分子筛的制备方法。

背景技术

SUZ-4分子筛与ZSM-5、FER分子筛孔道结构相似，三维孔道主要是由四、五、六、八和十元环组成，包含由八元环组成的平行于XY平面的孔道和孔口由十元环组成的平行于z轴的直孔道的两种交叉式孔道。SUZ-4分子筛已在正丁烯异构化和选择性催化还原氮氧化物等多个催化领域进行应用，具有潜在的工业应用前景。

目前，已报道的合成SUZ-4的常规方法需要在较高温度（通常为150-180℃）加入大量的价格昂贵的有机模板剂动态晶化约4-7天。这使得SUZ-4分子筛无法进行工业大规模生产，限制了该分子筛的应用前景。同时，大量有机模板剂的使用会造成环境污染，无法达到绿色环保生产。

周华兰等在Chinese Journal of Chemical Engineering， 22(1) 120—126(2014)期刊中发表一种无模板剂制备SUZ-分子筛的方法，但晶化时间较长。左雅萌等在辽宁工程技术大学学报（自然科学版）第38卷第2期发表一种SUZ-4分子筛膜的制备过程，成功应用于渗透汽化乙酸乙酯脱水反应过程中，但制备工艺复杂，不利于大规模生产。蒋山等人在大连海事大学学报第33卷第4期中发表文章研究SUZ-4分子筛骨架脱铝过程对其催化性能的影响，研究发现，SUZ-4 分子筛表面酸中心主要以 B 酸中心为主。

CN102241407公开了一种SUZ-4晶种胶合成该分子筛的方法，大幅度减少有机模板剂的用量，缩短合成时间，但需要在动态条件下合成分子筛。CN107285340公开了一种利用母液得到SUZ-4沸石的制备方法。该方法是将母液蒸干得到干胶，通过蒸汽相的传质作用，将反应釜上部的干胶转化为沸石分子筛，该方法制备过程复杂。CN102249257公开了一种将母液循环晶化得到SUZ-4分子筛的方法，该合成过程的晶化时间大幅度缩短、减少或不使用模板剂的SUZ-4分子筛。

目前，SUZ-4分子筛的合成方法多是利用价格昂贵的、不环保的有机模板剂以及SUZ-4分子筛在合成过程中产生的晶种或晶种胶进一步合成，并没有关于使用异种晶种中的次级结构单元合成SUZ-4分子筛的相关报道。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种SUZ-4的制备方法。所述方法无需采用模板剂、制备成本低，适于工业应用。

本发明一种SUZ-4型分子筛的制备方法，包括如下内容：将铝源、硅源、碱源、去离子水和HZSM-5型分子筛混合，经晶化、过滤、干燥制得SUZ-4型分子筛。

本发明方法中，所述硅源可以是硅溶胶、水玻璃、白炭黑（SiO₂）、二氧化硅中的一种或多种混合的混合物，优选硅溶胶、白炭黑；所述铝源可以为金属铝片、氧化铝、氢氧化铝、拟薄水铝石、铝酸盐中的一种或多种混合的混合物，优选金属铝片、氧化铝；所述碱源至少为氢氧化钾，优选为KOH。

本发明方法中，优选将铝源、硅源、碱源、去离子水和HZSM-5型分子筛按照一定配比混合搅拌至均匀状态，100-200℃密封条件下晶化1-7天，对晶化后所得混合物进行过滤，将所得白色固体洗涤、干燥得SUZ-4分子筛。

本发明方法中，在该合成过程中，投料顺序为：称取适量碱源溶于水，加入铝源溶解，称量适量HZSM-5型分子筛投入该混合溶液中进行搅拌，待搅拌均匀后加入硅源搅拌1-2小时后进行晶化。

本发明方法中，晶化温度较低时，与之对应的晶化时间较长；相反，当晶化温度较高时，与之对应的晶化时间较短。最佳晶化温度和晶化时间分别为140-180℃和2-4天。